KR100557542B1 - Optical pick-up apparatus having a optical detective area to compensate tracking error offset - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 광픽업 장치는 DVD-RAM 디스크를 기준으로 기존의 차동 푸쉬-풀법(DPP)을 이용할 수 있도록 사이드빔의 각을 조정하여 DVD-RAM 디스크의 트래킹 에러를 검출하고, 트랙 피치가 다른 DVD-ROM/±R/±RW 디스크의 경우에는 차동 푸쉬-풀법법 대신 광검출 패턴 중에서 트래킹 에러 신호가 결상되지 않는 소정의 광검출 영역에 집속되는 광분포를 이용하여 대물렌즈의 광축 벗어남에 따라 발생되는 트래킹 에러 오프셋을 보상한다.The optical pickup apparatus according to the present invention detects a tracking error of a DVD-RAM disc by adjusting the angle of the side beam to use a conventional differential push-pull method (DPP) based on a DVD-RAM disc, and has a different track pitch. In the case of DVD-ROM / ± R / ± RW discs, instead of the differential push-pull method, the optical lens is focused on a predetermined light detection area in which the tracking error signal is not formed in the light detection pattern. Compensate for tracking error offsets that occur.
따라서, 본 발명은 트래킹 에러 신호가 결상되지 않는 광검출 영역의 광분포를 이용하여 대물렌즈의 광축 벗어남에 따른 트래킹 오프셋을 보상함으로써, 상이한 트랙 피치를 갖는 광디스크에 대한 트래킹/포커스 에러 신호를 정확하게 검출할 수 있다는 효과를 제공한다.Accordingly, the present invention accurately detects tracking / focus error signals for optical discs having different track pitches by compensating tracking offsets due to the deviation of the optical axis of the objective lens by using the light distribution of the photodetection area where the tracking error signal is not formed. It provides the effect that you can.
광픽업, 트래킹 에러 오프셋, 중심빔, 사이드빔, 광검출 수단, 광검출부, 차동비점수차법(DAD), 차동 푸쉬-풀(DPP)법, 수정푸쉬-풀(MPP)법, 비점수차법. Optical pickup, tracking error offset, center beam, side beam, photodetector, photodetector, differential astigmatism (DAD), differential push-pull (DPP) method, modified push-pull (MPP) method, astigmatism method.
Description
도 1은 광픽업 장치에 사용되는 4분할 광검출기의 구조를 도시한 상면도. 1 is a top view showing the structure of a quadrant photodetector used in an optical pickup device;
도 2는 광픽업 장치의 트래킹 서보 추종을 수행하는 푸쉬풀(push-pull)방식의 원리를 설명하기 위한 도면.2 is a view for explaining the principle of the push-pull method of performing tracking servo tracking of the optical pickup device.
도 3은 광픽업 장치의 광검출기에 집속되는 광스팟의 광강도 분포를 도시한 도면.3 is a diagram illustrating light intensity distribution of light spots focused on a photodetector of the optical pickup apparatus.
도 4는 광픽업 장치에 따른 레이저 다이오드의 출사빔에 의하여 형성되는 광스팟의 광강도 분포를 도시한 도면.4 is a view showing a light intensity distribution of light spots formed by the emission beam of the laser diode according to the optical pickup device.
도 5는 광디스크(DVD±R/RW)로부터 입사되는 회절빔에 의하여 형성되는 광스팟 형상을 도시한 도면.Fig. 5 is a diagram showing a light spot shape formed by diffraction beams incident from an optical disc (DVD ± R / RW).
도 6은 광디스크(DVD-RAM)로부터 입사되는 회절빔에 의하여 형성되는 광스팟 형상을 도시한 도면.FIG. 6 is a diagram showing an optical spot shape formed by diffraction beams incident from an optical disc (DVD-RAM). FIG.
도 7은 종래의 차동 푸쉬-풀(DPP) 방식을 이용하여 광디스크의 서보 추종을 수행하는 광픽업 장치의 구성을 도시한 도면.7 is a diagram illustrating a configuration of an optical pickup apparatus for performing servo tracking of an optical disc using a conventional differential push-pull (DPP) scheme.
도 8은 종래의 광픽업 장치에 형성된 광검출 소자의 구성을 도시한 도면.Fig. 8 is a diagram showing the configuration of a light detecting element formed in a conventional optical pickup apparatus.
도 9는 본 발명에 따른 트래킹 에러 오프셋 보상용 광검출 영역이 형성된 광픽업 장치의 구성을 도시한 도면.9 is a diagram illustrating a configuration of an optical pickup apparatus in which a photodetection area for tracking error offset compensation is formed according to the present invention.
도 10은 트랙 피치가 상이한 광디스크에 집속되는 회절빔의 중심빔 및 사이드빔의 집속 위치를 도시한 도면.10 is a diagram showing focusing positions of a center beam and side beams of a diffraction beam focused on optical disks having different track pitches;
도 11은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 트래킹 에러 오프셋 보상용 광검출 영역이 형성된 광검출 수단의 구성을 도시한 도면.Fig. 11 is a diagram showing the configuration of light detecting means in which a light detecting area for tracking error offset compensation according to a first embodiment of the present invention is formed;
도 12는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 트래킹 에러 오프셋 보상용 광검출 영역이 형성된 광검출 수단의 구성을 도시한 도면.Fig. 12 is a diagram showing the configuration of light detecting means in which a light detecting region for tracking error offset compensation according to a second embodiment of the present invention is formed.
도 13은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 트래킹 에러 오프셋 보상용 광검출 영역이 형성된 광검출 수단의 구성을 도시한 도면.Fig. 13 is a diagram showing the configuration of light detecting means in which a light detecting area for tracking error offset compensation according to a third embodiment of the present invention is formed;
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 발광수단 200 : 광학수단100: light emitting means 200: optical means
210 : 회절판 220 : 빔스플리터210: diffraction plate 220: beam splitter
230 : 콜리메이터 렌즈 240 : 파장판230: collimator lens 240: wave plate
250 : 대물렌즈 300 : 광검출 수단250: objective lens 300: light detection means
310, 310', 310'' : 제 1 광검출부 310, 310 ', 310' ': first photodetector
320, 320', 320'' : 제 2 광검출부 320, 320 ', 320' ': second photodetector
330, 330', 330'' : 제 3 광검출부 330, 330 ', 330' ': third light detector
400 : 광디스크 400: optical disc
본 발명은 트래킹 에러 오프셋 보상용 광검출 영역이 형성된 광픽업 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical pickup apparatus having a photodetection area for tracking error offset compensation.
보다 구체적으로는, 광검출 수단에 형성된 광검출부 중에서 트래킹 에러 신호가 결상되지 않는 광검출 영역의 광분포를 이용하여 대물렌즈의 광축 벗어남에 따른 트래킹 오프셋을 보상함으로써, 상이한 트랙 피치를 갖는 광디스크에 대한 포커스/트래킹 서보 추종을 수행하는 광픽업 장치에 관한 것이다.More specifically, by using the light distribution of the photodetection area in which the tracking error signal is not formed among the photodetectors formed in the photodetection means, the tracking offset according to the deviation of the optical axis of the objective lens is compensated for an optical disc having a different track pitch. An optical pickup apparatus for performing focus / tracking servo tracking.
최근, 정보 데이터의 대용량화로 인하여 소정의 광학적인 방식, 보다 구체적으로는 정보 데이터를 저장하는 곳의 빛의 투과율·반사율·위상·편광 등을 변화시켜 정보 데이터를 저장하고, 상기 정보 데이터의 변화를 빛으로 읽어 내어 정보를 판독하는 광디스크가 개발되고 있다.Recently, due to the large capacity of the information data, the information data is stored by changing a predetermined optical method, more specifically, the transmittance, reflectance, phase, polarization, etc. of the light where the information data is stored, and change the information data. Background Art Optical discs for reading information by reading light are being developed.
즉, 광디스크는 원판 형태의 디스크에 정보들이 저장되어 있고, 집속된 레이저광을 조사(照射)하여 그 반사율이나 반사시의 빛의 위상 또는 편광변화를 읽어 정보를 판독하는 것으로서, 디스크 상에 빛의 파장 정도의 크기인 미세한 홈(pit)들을 만들어 주어서 홈의 유무에 따라 '1' 및 '0'인 디지털 신호를 생성하는 저장 매체인 것이다. In other words, the optical disk is a disk-shaped disk, the information is stored, and irradiates the focused laser light to read the information by reading the reflectance or the phase or polarization change of the light at the time of reflection, the wavelength of light on the disk It is a storage medium that generates minute grooves of a size and generates digital signals of '1' and '0' depending on the presence or absence of grooves.
현재, 광디스크 시장에서는 트랙 피치가 상이한 광디스크, 보다 구체적으로는 DVD-RAM 디스크(트랙피치 1.23㎛, 1.48㎛)와 DVD-ROM/±R/±RW(트랙피치 0.74㎛) 등의 광디스크를 호환할 수 있는 DVD 멀티미디어 시스템이 급속히 확산되고 있으며, 이에 연동하여 광픽업 장치에도 트랙 피치가 상이한 광디스크에 대하여 소정의 정보 데이터를 저장시키거나, 또는 광디스크에 저장된 정보 데이터를 판독할 수 있는 호환성이 요구되고 있는 것이다.Currently, in the optical disc market, optical discs with different track pitches, more specifically DVD-RAM discs (track pitch 1.23 μm, 1.48 μm) and DVD-ROM / ± R / ± RW (track pitch 0.74 μm), are compatible. The DVD multimedia system can be spread rapidly, and in conjunction with this, optical pickup devices are required to have compatibility for storing predetermined information data on optical disks having different track pitches or reading information data stored on optical disks. will be.
여기서, 광픽업 장치는 광디스크 상에 기록된 정보 데이터를 기록/재생하기 위하여 광디스크 상에 레이저를 무수차 결상시키고, 이 결상된 광이 광디스크의 정보 피트(pit)의 회절간섭에 의하여 반사된 광량을 집속시킨 후, 이를 전기적인 신호로 변화시켜 주는 역할을 수행한다.Here, the optical pickup apparatus forms an aberration-free laser on the optical disk in order to record / reproduce information data recorded on the optical disk, and reflects the amount of light reflected by the diffracted interference of the information pit of the optical disk. After focusing, it converts it into an electrical signal.
즉, 광픽업 장치는 DVD 시스템의 광디스크에 소정의 정보 데이터를 저장시키거나, 또는 광디스크에 저장된 정보 데이터를 판독하기 위하여 1빔을 이용한 푸쉬풀(Push-Full) 방식 또는 DPP(Differential Push-Pull) 방식을 이용하여 광디스크의 트래킹/서보 추종을 수행하였다.That is, the optical pickup apparatus stores a predetermined information data on an optical disk of a DVD system, or uses a push-full method or a differential push-pull (DPP) using one beam to read the information data stored on the optical disk. The tracking / servo following of the optical disc was performed using the method.
상술한 바와 같은 광디스크의 트래킹/서보 추종 방식 중에서 푸쉬풀 방식은, 도 1에 도시된 바와 같이, 소정 형상, 보다 구체적으로는 4분할된 광 검출기(Photo Detetor ; PD)에서 검출되는 광량의 차이를 트래킹 에러 신호로 사용하는 것으로서, 여기서 트래킹 에러 신호는, As shown in FIG. 1, the push-pull method among the tracking / servo tracking methods of the optical disc, as described above, provides a difference in the amount of light detected by a predetermined shape, more specifically, a quadrature photo detector (PD). Used as a tracking error signal, where the tracking error signal is
트래킹 에러 신호(TES) = (a+c)-(b+d)가 된다.Tracking error signal TES = (a + c)-(b + d).
즉, 대물렌즈를 통하여 광디스크에 집속되는 중앙빔에 의하여 형성된 광스팟과 양 사이드빔에 의하여 형성된 광스팟이 도 2 에 도시된 바와 같이 광디스크의 신호 트랙을 따라서 정확히 추종되는 경우, 광 검출기는 도 3에 도시된 바와 같이 4분할 된 각 영역의 광분포에 의하여 광디스크에 대한 트래킹 에러 신호(TES)를 검출하게 된다.That is, when the light spot formed by the central beam focused on the optical disk through the objective lens and the light spot formed by both side beams are accurately followed along the signal track of the optical disk as shown in FIG. As shown in FIG. 4, the tracking error signal TES for the optical disc is detected by the optical distribution of each divided region.
이때, 대물렌즈(OL)로부터 집속되는 광빔이 신호 트랙의 중심을 추종하는 경우, 광 검출기(PD)의 광분포차는 균일하게 나타나고 (a+c)-(b+d)로 전기적 신호로 연산한 결과의 트래킹 에러 신호는 0의 크기를 갖는다. At this time, when the light beam focused from the objective lens OL follows the center of the signal track, the light distribution difference of the photodetector PD appears uniformly and is calculated as an electrical signal by (a + c)-(b + d). The resulting tracking error signal has a magnitude of zero.
그러나, 대물렌즈(OL)로부터의 광빔이 신호 트랙에서 우측으로 치우쳐 집광된 경우, 광 검출기(PD)의 광분포차는 좌측 보다 우측에 더 많은 광량이 조사되어 (a+c)-(b+d)의 전기적 신호로 연산한 결과의 트래킹 에러신호는 +의 크기를 갖는 신호로 나타난다. However, when the light beam from the objective lens OL is focused to the right in the signal track, the light distribution difference of the photodetector PD is irradiated with more light on the right side than on the left side so that (a + c)-(b + d The tracking error signal of the result calculated by the electrical signal of) appears as a signal having a magnitude of +.
또한, 대물렌즈(OL)로부터의 광빔이 신호 트랙에서 좌측으로 치우쳐 집광된 경우, 광 검출기(PD)의 광분포차는 우측 보다 좌측에 더 많은 광량이 조사되어 (a+c)-(b+d)의 전기적 신호로 연산한 결과의 트래킹 에러신호는 -의 크기를 갖는 신호로 나타난다. In addition, when the light beam from the objective lens OL is condensed to the left in the signal track, the light distribution difference of the photodetector PD is irradiated with more light on the left side than on the right side so that (a + c)-(b + d The tracking error signal of the result calculated by the electrical signal of) appears as a signal having a magnitude of-.
상술한 바와 같이, 광 검출기(PD)에 의하여 트래킹 에러 신호가 검출되는 경우, 광픽업 장치는 검출된 트래킹 에러 신호에 연동하여 엑츄에이터를 구동함으로써, 대물렌즈(OL)로부터의 광빔이 신호 트랙의 중심을 추종하도록 하여 광디스크에 대한 트래킹 서보를 수행하였다.As described above, when the tracking error signal is detected by the photodetector PD, the optical pickup device drives the actuator in association with the detected tracking error signal, whereby the light beam from the objective lens OL is the center of the signal track. Tracking servo on the optical disc was performed by following the step.
이와 같은 광디스크에 대한 트래킹 서보 추종에 있어서, 광디스크의 트랙 피치에 집속되는 광스폿은 대물렌즈의 좌·우 이동에 의한 트래킹 시프트에 대하여 적은 광강도 변화를 가지는 것이 요구된다. In tracking servo tracking for such an optical disc, the optical spot focused on the track pitch of the optical disc is required to have a small light intensity change with respect to the tracking shift caused by the left and right movement of the objective lens.
그러나, 광디스크의 트랙 피치에 집속되는 광스폿은, 도 4에 도시도 바와 같이, 일반적으로 중심 스폿 영역에서 높은 광강도 분포를 가지고 주변 스폿 영역에서는 낮은 광강도 분포를 가지고 있기 때문에 디스크의 편심에 의하여 대물렌즈가 좌·우 이동하는 경우 트래킹 오프셋 에러가 발생하여 정확한 트래킹 서보 추종이 어렵다는 문제점이 있었다.However, the optical spot focused on the track pitch of the optical disc has a high light intensity distribution in the center spot region and a low light intensity distribution in the peripheral spot region, as shown in FIG. When the objective lens moves left and right, a tracking offset error occurs, which makes it difficult to accurately follow the tracking servo.
또한, 광디스크에 대한 정확한 트래킹 서보 추종이 수행된 경우에 있어서도 광디스크로부터 반사되는 회절빔이 대물렌즈의 직경에 의하여 필터링 되는 경우, 광스팟의 좌·우 광분포의 밸런스가 유지되지 않고, 이에 의하여 정확한 트래킹 서보 추종이 수행되고 있음에도 불구하고 광디스크에 대한 트래킹 에러 신호가 출력되는 트래킹 오프셋 에러가 발생하는 문제점이 있었다.In addition, even when accurate tracking servo tracking is performed on the optical disk, when the diffracted beam reflected from the optical disk is filtered by the diameter of the objective lens, the balance between the left and right light distributions of the optical spot is not maintained, whereby Although tracking servo tracking is being performed, there has been a problem that a tracking offset error is generated in which a tracking error signal for an optical disc is output.
즉, 트랙피치가 0.74㎛인 DVD-ROM /±R/±RW 광 디스크의 경우에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 대물렌즈가 수용할 수 있는 입사각보다 큰 회절각을 갖는 회절빔은 대물렌즈에 의하여 필터링되고, 상기 대물렌즈에 의하여 필터링 되지 않은 0차, ±1차 회절계수를 갖는 회절빔만이 광검출 수단으로 입사되어 베이스볼 형상의 광스팟을 형성한다.That is, in the case of a DVD-ROM / ± R / ± RW optical disc having a track pitch of 0.74 μm, as shown in FIG. 5, the diffraction beam having a diffraction angle larger than the incident angle that the objective lens can accommodate is an objective lens. Only diffraction beams filtered by and having a 0th order and ± 1st order diffraction coefficient that are not filtered by the objective lens are incident on the light detecting means to form a light spot having a base shape.
또한, 트랙피치가 1.23㎛/1.48㎛인 DVD-RAM 광 디스크의 경우에는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 DVD-ROM /±R/±RW 광 디스크의 트랙피치보다 상대적으로 큰 트랙피치에 의하여 작은 회절각을 갖고, 따라서 입사되는 회절빔은 대물렌즈에 의하여 필터링 되지 않고 광검출 수단으로 입사된다.In addition, in the case of a DVD-RAM optical disc having a track pitch of 1.23 µm / 1.48 µm, as shown in FIG. 6, a track pitch relatively larger than that of the DVD-ROM / ± R / ± RW optical disc is shown. This results in a small diffraction angle, so that the incident diffraction beam is incident on the light detecting means without being filtered by the objective lens.
이때, 상기 대물렌즈가 좌·우 방향으로 쉬프트 하는 경우, 광디스크에 대한 트래킹을 수행한 후 반사되는 회절빔에 의하여 형성되는 광스팟 중에서 광강도가 가장 밝은 중심빔이 대물렌즈의 쉬프트에 연동하여 좌·우 방향으로 이동하게 되 고, 따라서 광디스크에 대한 트래킹 에러 오프셋 신호가 검출되게 된다.At this time, when the objective lens is shifted in the left and right directions, the center beam having the lightest intensity is the highest among the light spots formed by the diffraction beam reflected after the tracking of the optical disk. Moving in the right direction, so that the tracking error offset signal for the optical disc is detected.
즉, 상기 광디스크에 대한 트래킹 서보가 성공적으로 수행됐음에도 불구하고 대물렌즈의 좌·우 쉬프트에 연동하여 광스팟의 중심빔이 이동하고, 이에 의하여 광강도 분포의 밸런스에 차이로 인하여 트래킹 서보가 성공적으로 수행되지 않았다는 트래킹 에러 오프셋 신호가 발생함으로써, 광디스크에 대한 정확한 트래킹 서보 추정을 수행할 수 없게 된다.That is, although the tracking servo for the optical disk has been successfully performed, the center beam of the optical spot moves in conjunction with the left and right shifts of the objective lens, thereby successfully tracking the servo due to the difference in the balance of the light intensity distribution. By generating a tracking error offset signal that it has not been performed, it becomes impossible to perform accurate tracking servo estimation for the optical disc.
또한, 광디스크의 트래킹/서보 추종을 수행하는 다른 방법으로서, 한국 공개특허공보 특2001-0098602호에는 DPP (Differential Push-Pull) 방식을 이용한 트래킹 에러 신호를 검출하는 기술적 사상이 공개되어 있다.In addition, as another method of performing tracking / servo following of an optical disc, Korean Patent Laid-Open No. 2001-0098602 discloses a technical idea of detecting a tracking error signal using a DPP (Differential Push-Pull) method.
즉, 상기한 바와 같은 한국 공개특허공보 특2001-0098602호에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 빔광 B를 발생하는 레이저 광원(2)과 상기 레이저 광원(2)으로부터 출사된 빔광 B를 회절시키는 회절 수단(3)과, 빔광 B를 투과 또는 소정의 방향으로 반사시키는 빔스플리터(4)와, 평행 광속을 형성하는 콜리메이터 렌즈(5)와 광학 디스크(6)의 신호면에 빔광 B를 집광시키는 대물렌즈(7)와, 광학 디스크(6)로부터의 귀환광을 수광하는 포토 디텍터(8)를 구비한 광픽업 장치(1)가 개시되어 있다.That is, as described in Korean Patent Laid-Open No. 2001-0098602, as shown in FIG. 7, the
여기서, 상기 광픽업 장치(1)를 구성하는 포토 디텍터(8)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 메인 포토 디텍터(8a)와 2개의 사이드 포토 디텍터(8b),(8b)로 이루어지고, 메인 포토 디텍터(8a)는 종횡의 4개로 분할되어 메인 스폿 MS를 수광하고, 사이드 포토 디텍터(8b),(8b)는 좌우로 2개로 각각 분할되어 사이드 스폿 SS,SS를 수광한다. Here, as shown in FIG. 8, the
이때, 각 분할소자의 출력 신호는 상기 종래의 기술과 같이 A, B, C, D, E, F, G, H로 나타내고, 이들 포토 디텍터(8a),(8b),(8b)에서의 출력 신호 사이의 연산 출력으로부터 트래킹 에러 신호를 생성한다.At this time, the output signal of each division element is represented by A, B, C, D, E, F, G, H as in the conventional technique, and outputs from these
즉, 메인 포토 디텍터는 종횡 4개의 수광부를 가지고, 사이드 포토 디텍터는 모두 좌우 2개의 수광부를 가지는 동시에, 각 포토 디텍터에 의해 별개의 푸시풀 신호를 생성하고, 이들 푸시풀 신호의 연산 출력으로부터 트래킹 에러 신호를 생성하는 동시에, 상기 각 포토 디텍터에 있어서의 푸시풀 신호에 생긴 DC 오프세트량은 각 푸시풀 신호마다 캔슬함으로써, SPP1 신호와 SPP2 신호와의 DC 오프세트량이 상이해도, 연산식에 의하지 않고 DPP 신호에 오프세트량이 발생하지 않도록 할 수 있어, 고정밀도의 트래킹 서보를 가능하게 하고, 또 기록 밀도의 고밀도화를 실현할 수 있는 것이다. That is, the main photo detector has four vertical and horizontal light receiving sections, and the side photo detectors have two left and right photo receiving sections, and each photo detector generates a separate push-pull signal, and tracking error is calculated from the operation output of these push-pull signals. While generating a signal, the DC offset amount generated in the push-pull signal in each photo detector is canceled for each push-pull signal, so that the DC offset amount between the SPP1 signal and the SPP2 signal is different regardless of the calculation formula. It is possible to prevent the offset amount from occurring in the DPP signal, to enable high-precision tracking servo, and to achieve higher recording density.
그러나, 상술한 바와 같은 DPP(Differential Push-Pull) 방식은 트랙 경계에 보조 빔을 위치시키는데 정확함을 요구하므로 트랙피치의 크기가 다른 광디스크에 동시에 적용하는 데 어려움이 있을 뿐만 아니라 트랙 피치가 다른 디스크를 독출할 때 트래킹 에러 신호가 현저하게 줄어들어 서보를 할 수 없다는 단점이 있다.However, the DPP (Differential Push-Pull) method as described above requires accuracy in positioning the auxiliary beam at the track boundary, so that it is difficult to simultaneously apply to optical discs having different track pitches and to use discs having different track pitches. There is a disadvantage in that the tracking error signal is significantly reduced when reading, thereby preventing servo.
즉, 어느 한 종류의 디스크에 사이드빔의 위치를 조정하였을 때, 도 3에 도시된 바와 같이, 회절빔의 중심빔 및 사이드 빔이 트랙 피치의 중심에 집속되기 때문에 종래의 분할 비점수차법 및 차동 푸쉬-풀 방식을 사용하여 광디스크의 트래킹/포커스 에러 신호를 검출할 수 있었다.That is, when the position of the side beam is adjusted to any one type of disk, as shown in Fig. 3, since the center beam and side beam of the diffraction beam are focused at the center of the track pitch, the conventional split astigmatism method and differential The push-pull method was used to detect the tracking / focus error signal of the optical disc.
그러나, 트랙 피치가 다른 디스크를 독출하게 될 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 비점수차법을 이용하여 포커싱 에러 신호를 검출할 수 는 있으나, 사이드 빔이 트랙피치의 중심에 집속되지 않기 때문에 기존의 차동 푸쉬-풀 방식을 이용하여서는 광디스크의 트래킹 에러 신호를 검출할 수 없었다는 문제점이 있었다.However, when a disc having a different track pitch is read out, as shown in FIG. 3, although a focusing error signal can be detected using astigmatism, the side beam is not focused at the center of the track pitch. There was a problem in that the tracking error signal of the optical disc could not be detected by using the differential push-pull method.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, DVD-RAM 디스크를 기준으로 기존의 DPP법을 이용할 수 있도록 부빔의 각을 조정하여 RAM 디스크의 트래킹 에러를 검출하고, 트랙 피치가 다른 DVD-ROM/±R/±RW 디스크의 경우에는 DPP법 대신 광검출부 중에서 트래킹 에러 신호가 결상되지 않는 소정의 광검출 영역에 집속되는 광강도 분포를 이용하여 대물렌즈의 광축 벗어남에 따라 발생되는 트래킹 에러 오프셋에 대한 보상을 수행하여 트래킹 에러를 검출하는 광픽업 장치를 제공하는 데 있다.
In order to solve the above-described problems, the present invention provides a DVD-ROM that detects a tracking error of a RAM disk by adjusting the angle of the subbeam to use a conventional DPP method based on a DVD-RAM disk, and has a different track pitch. In the case of / ± R / ± RW discs, instead of the DPP method, an optical intensity distribution focused on a predetermined light detection area in which the tracking error signal is not formed in the light detection unit is used to compensate for the tracking error offset caused by the deviation of the optical axis of the objective lens. The present invention provides an optical pickup apparatus that detects a tracking error by performing a compensation on the same.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광픽업 장치는, 상이한 트랙 피치를 갖는 광디스크에 집속되는 단일빔을 외부로 출사하는 발광수단; 상기 단일빔에 대한 회절을 수행하여 형성된 소정의 회절계수를 갖는 회절빔의 광스팟을 상기 트랙 피치에 집속시키고, 상기 트랙 피치에 의하여 반사되는 회절빔을 외부로 전달하는 광학수단; 및 상기 광학수단으로부터 입사하는 회절빔 중에서 0차 회절계수를 갖는 중심빔이 집속되는 제 1 광검출부, ±1차 회절계수를 갖는 사이드빔 각각 집속되는 제 2 및 제 3 광검출부로 구성되고, 상기 광검출부는 소정 개수의 광검출 영역으로 분할된 동시에 적어도 하나의 광검출부에는 대물렌즈의 광축 벗어남에 의하여 발생하는 트래킹 오프셋을 보상시에 사용되는 트래킹 에러 신호가 결상되지 않는 광검출 영역이 형성되어 있는 광검출 수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
According to an aspect of the present invention, there is provided an optical pickup apparatus comprising: light emitting means for emitting a single beam focused on an optical disc having different track pitches to the outside; Optical means for concentrating a light spot of a diffraction beam having a predetermined diffraction coefficient formed by performing diffraction on the single beam to the track pitch, and transmitting the diffracted beam reflected by the track pitch to the outside; And a first light detector configured to focus a center beam having a zeroth order diffraction coefficient among the diffracted beams incident from the optical means, and second and third light detectors focused on a side beam having a first order diffraction coefficient, respectively. The photodetector is divided into a predetermined number of photodetection regions, and at least one photodetector has a photodetection region in which a tracking error signal used for compensating for a tracking offset caused by the deviation of the optical axis of the objective lens is not formed. It is characterized by including a light detecting means.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 따른 광픽업 장치에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, an optical pickup apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 9를 참조하여 본 발명에 따른 트래킹 에러 오프셋 보상용 광검출 영역이 형성된 광픽업 장치 구성을 설명한다.First, a configuration of an optical pickup apparatus in which a photodetection area for tracking error offset compensation according to the present invention is formed will be described with reference to FIG. 9.
본 발명에 따른 트래킹 에러 오프셋 보상용 광검출 영역이 형성된 광픽업 장치는, 대물렌즈의 출사빔이 광디스크의 트랙 중심에 일치하는 경우 광디스크의 반사 및 회절빔의 광강도 분포를 이용하여 트래킹/포커스 에러 신호를 검출하고, 광디스크의 트랙 중심에 일치하지 않는 경우 트래킹 에러 신호가 결상되지 않거나 적게 영향을 미치는 광검출 영역의 광강도 분포를 이용한 트래킹 에러 오프셋 보상을 수행하여 트래킹/포커스 에러 신호를 검출하는 것으로서, 도 9에 도시된 바와 같이, 발광수단(100), 광학수단(200) 및 광검출 수단(300)을 포함하여 구성되어 있다.The optical pickup apparatus having the optical detection area for tracking error offset compensation according to the present invention has a tracking / focus error by using the reflection of the optical disk and the light intensity distribution of the diffraction beam when the emission beam of the objective lens coincides with the track center of the optical disk. Detecting a signal and tracking / focus error signal by performing tracking error offset compensation using the light intensity distribution of the light detection area where the tracking error signal is not imaged or less affected when it does not match the track center of the optical disc. 9, the light emitting means 100, the optical means 200, and the light detecting means 300 are configured to be included.
여기서, 발광수단(100)은 소정 형상의 트랙 피치가 형성된 광디스크(400)상에 음성/영상 정보 데이터를 기록 및 재생시키거나, 또는 상기 트랙 피치에 기록된 정보 데이터를 정확하게 판독하기 위한 포커스/트래킹 신호의 검출을 위한 레이저 광을 출사시키는 것으로서, 예를 들면 780nm 또는 650nm의 파장을 갖는 레이저 광을 출사시키는 레이저 다이오드이다.Here, the
광학수단(200)은 상기 발광수단(100)으로부터 출사되는 레이저 광을 광디스크(400)상에 형성된 트랙 피치상에 집속시키는 역할을 수행하는 것으로서, 도 9에 도시된 바와 같이, 회절판(210), 빔스플리터(220), 콜리메이터 렌즈(230), 파장판(240) 및 대물렌즈(250)를 포함하여 구성되어 있다.Optical means 200 serves to focus the laser light emitted from the light emitting means 100 on the track pitch formed on the
여기서, 회절판(210)은 상기 발광수단(100)으로부터 출사되는 레이저광에 대한 회절을 수행하여 소정의 회절계수, 보다 구체적으로는 0 차, + 1, - 1차의 회절 계수를 갖는 선형 파형의 레이저 광을 형성한 후, 이를 빔스플리터(220)로 전달하는 역할을 수행하는 것으로서, 보다 구체적으로는 그레이팅이다.Here, the
빔스플리터(220)는 회절판(210)으로부터 입사되는 소정의 회절 계수를 갖는 선편광 형태의 레이저 광을 광디스크(400)가 위치하는 방향으로 분기시키는 역할을 수행한다.The
또한, 빔스플리터(220)는 광디스크(400)로부터 반사되는 레이저 광을 입사받은 후, 상기 광디스크(400)에 대한 트래킹/서보 추정을 위하여 상기 레이저 광을 후술하는 광검출 수단(300)이 위치하는 방향으로 분기시키는 역할을 또한 수행한다.In addition, the
콜리메이터 렌즈(230)는 상기 빔 스플리터(220)에 의해 분기되어 입사하는 소정의 회절계수를 갖는 선평광 레이저광을 평행광으로 변환하여 파장판(240)으로 입사시킨다.The
파장판(240)은 콜리메이터 렌즈(230)로부터 평행하게 입사하는 소정의 회절 계수를 갖는 선편광 형태의 레이저 광으로부터 원편광 형태의 레이저 광을 형성한 후, 대물렌즈(250)로 입사시키는 역할을 수행한다.The
대물렌즈(250)는 상기 파장판(240)으로부터 입사되는 레이저광을 소정의 영상 및 음성 데이터 정보가 저장되는 광디스크(500), 보다 구체적으로는 1.23㎛/1.48㎛의 트랙 피치를 갖는 DVD-RAM 디스크, 또는 0.74㎛의 트랙 피치를 갖는 DVD-ROM /±R/±RW 디스크상의 트랙 피치에 집광시키는 역할을 수행한다.The
광검출 수단(300)은 광학수단(200)을 통하여 입사되는 회절빔 중에서 0차 회절계수를 갖는 중심빔이 집속되는 제 1 광검출부, ±1차 회절계수를 갖는 사이드빔 각각 집속되는 제 2 및 제 3 광검출부로 구성되되, 상기 광검출부에는 소정 개수의 광검출 영역으로 분할된 동시에 적어도 하나의 광검출부에는 대물렌즈의 광축 벗어남에 의하여 발생하는 트래킹 오프셋을 보상시에 사용되는 트래킹 에러 신호가 결상되지 않는 광검출 영역이 형성되어 있다.The
이때, 광학수단을 통하여 입사되는 회절빔의 중심빔 및 사이드빔이 도 10에 도시된 바와 같은 1.23㎛의 트랙피치를 갖는 DVD-RAM 광디스크(400)의 트랙 중심에 집속되는 경우, 광검출 수단은, 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이, 제 1 광검출부(310)(310')(310''), 제 2 광검출부(320)(320')(320'')및 제 3 광검출부 (330)(330")(330")에 각각 집속되는 중심빔 및 사이드빔의 광강도 분포에 의한 차 동비점수차법(DAD : Differential Astigmatic Detection)을 이용하여 광디스크(400)의 포커스 에러 신호를 검출한다.At this time, when the center beam and side beam of the diffracted beam incident through the optical means are focused on the track center of the DVD-RAM
또한, 광검출 수단(300)은 제 1 광검출부(310)(310')(310''), 제 2 광검출부(320)(320')(320') 및 제 3 광검출부(330)(330")(330")에 각각 집속되는 중심빔 및 사이드빔의 광강도 분포에 의한 차동 푸쉬-풀법(DPP : Differential Push-Pull)을 이용하여 광디스크(400)의 트래킹 에러 신호를 검출한다.In addition, the light detecting means 300 may include a
광검출 수단(300)은, 광학수단(200)을 통하여 0차, ±1차 회절계수를 갖는 회절빔이 도 10에 도시된 바와 같이 0.74㎛의 트랙피치를 갖는 DVD±R/RW 광디스크(400)에 집속되는 경우, 제 1 광검출부(310)(310')(310'')에 집속되는 중심빔의 광강도 분포에 의한 비점수차법을 이용하여 광디스크의 포커스 에러 신호를 검출한다.The photodetecting means 300 includes a DVD ± R / RW
이때, 상기 DVD±R/RW 광디스크(400)의 경우 DVD-RAM 광디스크와 비교할 때 트랙 피치가 상대적으로 좁아 사이드빔이 랜드부의 중간 영역에 위치하지 않음으로써 차동 푸쉬-풀법(DPP : Differential Push-Pull)을 이용하여 트래킹 에러 신호를 검출하지 못하는 경우, 상기 광검출 수단(300)은 제 1 광검출부(310) (310')(310"), 제 2 광검출부(320)(320')(320") 및 제 3 광검출부(330)(330') (330") 중에서 트래킹 에러 신호가 결상되지 않는 광검출 영역의 광강도 분포를 트 래킹 에러 오프셋 보상용으로 사용하는 수정 푸쉬-풀법(MPP : Modified Push-Pull)에 의하여 광디스크(400)의 트래킹 에러 신호를 검출한다.In this case, the DVD ± R / RW
여기서, 광디스크의 포커스/트래킹 에러 신호의 검출은 회절빔의 중심빔 및 사이드빔이 DVD-RAM 광디스크의 트랙 중심에 일치하고 DVD±R/RW 광디스크 (400)의 트랙 중심에는 일치하지 않은 상태를 기준으로 설명하고 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니고 그 반대의 경우에도 적용될 수 있다는 점에 유의 하여야 한다.Here, the detection of the focus / tracking error signal of the optical disc is based on a state where the center beam and the side beam of the diffraction beam coincide with the track center of the DVD-RAM optical disc and do not coincide with the track center of the DVD ± R / RW
이하, 도 11 내지 도 13을 참조하여 광검출 수단에 형성된 소정 형상의 광검출 패턴에 집속되는 회절빔의 광분포를 이용한 트랙 피치가 상이한 광디스크의 트래킹/포커스 에러 신호를 검출하는 과정을 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, referring to FIGS. 11 to 13, a process of detecting a tracking / focus error signal of an optical disc having a different track pitch using light distribution of a diffraction beam focused on a light detection pattern having a predetermined shape formed on the light detection means will be described in more detail. The explanation is as follows.
(제 1 실시예)(First embodiment)
광검출 수단(300)은 광학수단(200)으로부터 입사되는 소정의 회절계수를 갖는 회절빔의 중심빔 및 사이드빔에 의하여 형성되는 광스팟(500)이 집속되는 곳으로서, 도 11 에 도시된 바와 같이, 제 1 광검출부(310), 제 2 광검출부(320) 및 제 3 광검출부(330)로 구성되어 있다.The
여기서, 상기 제 1 광검출부(310)은 회절빔 중에서 0차 회절계수를 갖는 중 심빔이 집속되는 (A1)(B1), (A2)(B2), (D2)(C2) 및 (D1)(C1) 광검출 영역으로 8분할 되어 있다.Here, the
여기서, 상기 제 1 광검출부(310)의 중심 부분에 형성된 (A2)(B2) 및 (D2)(C2) 광검출 영역은 트래킹 에러 신호가 결상되지 않는 광검출 영역으로서, 상기 광검출 영역의 광강도 분포는 회절빔의 사이드빔 중에서 적어도 하나의 사이드빔이 트랙 중심에 집속되지 않는 트랙 피치를 갖는 광디스크에 대한 대물렌즈의 광측 벗어남에 의하여 발생하는 트래킹 에러 오프셋을 보상하는 데 사용된다. Here, the (A2) (B2) and (D2) (C2) photodetection regions formed in the central portion of the
또한, 제 2 광검출부(320)는 상기 제 1 광검출부(310)의 상측 방향에 형성되고, +1차 회절계수를 갖는 사이드빔이 집속되는 (E1)(E2) 및 (F1)(F2)영역으로 4분할 되어있다.In addition, the
또한, 제 3 광검출부(330)는 상기 제 1 광검출부(310)의 하측 방향에 형성되고, -1차 회절계수를 갖는 사이드빔이 집속되는 (I1)(I2) 및 (J1)(J2)영역으로 4분할 되어 있다.In addition, the
이때, 광학수단(200)을 통하여 도 10에 도시된 바와 같이 1.23㎛의 트랙피치를 갖는 DVD-RAM 광디스크(400)의 트랙 중심에 일치하는 회절빔의 중심빔 및 사이드빔이 제 1, 제 2 및 제 3 광검출부(310),(320),(330)에 각각 집속되는 경우, 광 검출 수단(300)은 도11에 도시된 바와 같은 소정 형상으로 분할된 광검출부 (310),(320),(330)에 집속되는 회절빔의 중심빔 및 사이드빔의 광강도 분포를 이용한 차동비점수차법 (DAD : Differential Astigmatic Detection)에 의하여 DVD-RAM 광디스크(400)의 포커스 에러 신호를 검출한다.At this time, as shown in FIG. 10 through the optical means 200, the center beam and the side beam of the diffraction beam coincident with the track center of the DVD-RAM
(수학식 1)(Equation 1)
포커스 에러 신호(FES) = (A1 + A2 + C1 + C2) - (B1 + B2 +D1 + D2) Focus error signal (FES) = (A1 + A2 + C1 + C2)-(B1 + B2 + D1 + D2)
+ β〔(E1 +F2 + I1 + J2) - (F1 + E2 +J1 +I2)〕 + β ((E1 + F2 + I1 + J2)-(F1 + E2 + J1 + I2)]
여기서, 상기 A1,A2, B1,B2, C1,C2, D1,D2, E1,E2, F1,F2, I1,I2, 및 J1,J2 는 각 영역에 집속되는 광량에 대응하는 전압이고, β는 이득(gain)을 의미한다.Here, A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1, D2, E1, E2, F1, F2, I1, I2, and J1, J2 are voltages corresponding to the amount of light focused in each region, and β is It means gain.
또한, 광검출 수단(300)은 광검출부(310),(320),(330)에 집속되는 회절빔의 중심빔 및 사이드빔의 광강도 분포를 연산하는 차동 푸쉬-풀법(DAD : Differential Phase Detection)에 의하여 DVD-RAM 광디스크(400)의 트래킹 에러 신호를 검출한다.In addition, the
(수학식 2)(Equation 2)
트래킹 에러 신호(TES) = (A1 + A2 + B1 + B2) - (C1 + C2 +D1 + D2) Tracking error signal (TES) = (A1 + A2 + B1 + B2)-(C1 + C2 + D1 + D2)
- β〔(E1 +E2 + I1 + I2) - (F1 + F2 +J1 +J2)〕 β ((E1 + E2 + I1 + I2)-(F1 + F2 + J1 + J2)]
이때, 상기 광디스크(400)가 도 10에 도시된 바와 같이 DVD-RAM 광디스크에 비하여 좁은 트랙 피치, 보다 구체적으로는 0.74㎛인 트랙 피치가 형성되어 사이드 빔이 트랙 중심에 일치하지 않는 DVD±R/RW 광디스크인 경우, 광검출 수단(300)은 도 11에 도시된 바와 같이, 0차 회절계수를 갖는 중심빔이 집속되는 제 1 광검출부(310)의 광강도 분포를 이용하는 비점수차(Astigmatism)에 의하여 DVD ±R/RW 광디스크(400)의 포커스 에러 신호를 검출한다.At this time, the
(수학식 3)(Equation 3)
포커스 에러 신호(FES) = (A1 + C1) - (B1 + D1) Focus error signal (FES) = (A1 + C1)-(B1 + D1)
또는, or,
포커스 에러 신호(FES) = (A1+A2+C1+C2) - (B1+B2+D1+D2)Focus error signal (FES) = (A1 + A2 + C1 + C2)-(B1 + B2 + D1 + D2)
또한, 광검출 수단(300)은 상기 제 1 광검출 패턴(311)에 집속되는 0차 회절빔 중에서 트래킹 에러 신호가 결상되지 않는 중간 영역, 보다 구체적으로는 (A2),(B2),(D2) 및 (C2) 영역의 광강도 분포를 대물렌즈(250)의 광축 벗어남에 따라 발생하는 트래킹 오프셋에 대한 보상용으로 사용하는 수정 푸쉬-풀법(MPP : Modified Push-Pull)에 의하여 DVD±R/RW 광디스크(400)의 트래킹 에러 신호를 검 출한다.Further, the photodetecting means 300 is an intermediate region in which the tracking error signal is not formed in the zeroth order diffraction beam focused on the first photodetection pattern 311, more specifically, (A2), (B2), and (D2). DVD ± R / by the Modified Push-Pull (MPP) method, which uses the light intensity distribution in the (C2) and (C2) regions to compensate for the tracking offset caused by the deviation of the optical axis of the
(수학식 4)(Equation 4)
트래킹 에러 신호(TES)=(A1 + B1) - (C1 + D1) - β〔(A2 +B2) - (C2 +D2)〕 Tracking error signal (TES) = (A1 + B1)-(C1 + D1)-β ((A2 + B2)-(C2 + D2)]
여기서, 광검출 수단(300)은 트래킹 에러 신호가 결상되지 않는 중간 영역인 (A2),(B2),(D2) (C2) 영역의 광강도 분포를 대물렌즈(250)의 광축 벗어남에 따라 발생하는 트래킹 오프셋에 대한 보상용으로 사용하는 또 다른 수정 푸쉬-풀법(MPP : Modified Push-Pull)에 의하여 DVD±R/RW 광디스크(400)의 트래킹 에러 신호를 또한 검출할 수 도 있다.Here, the
(수학식 5)(Equation 5)
트래킹 에러 신호(TES) = (A1 + A2 + B1 + B2) - (C1 + C2 +D1 + D2) Tracking error signal (TES) = (A1 + A2 + B1 + B2)-(C1 + C2 + D1 + D2)
- β〔(A2 +B2) - (C2 +D2) 〕 β ((A2 + B2)-(C2 + D2))
(제 2 실시예)(Second embodiment)
광검출 수단(300)은 광학수단(200)으로부터 입사되는 소정의 회절계수를 갖는 회절빔에 의하여 형성되는 광스팟(500)이 집속되는 곳으로서, 도 12 에 도시된 바와 같이, 제 1 광검출부(310'), 제 2 광검출부(320') 및 제 3 광검출부(330')로 구성되어 있다.The
여기서, 상기 제 1 광검출부(310')는 회절빔 중에서 0차 회절계수를 갖는 중심빔이 집속되는 (A), (B), (C) 및 (D)영역으로 4분할 되어 있다.Here, the first photodetector 310 'is divided into four regions (A), (B), (C) and (D) in which a central beam having a zero-order diffraction coefficient is focused among the diffraction beams.
또한, 제 2 광검출부(320')는 상기 제 1 광검출부(310')의 상측 방향에 형성되고, +1차 회절계수를 갖는 사이드빔이 집속되는 (EA1)(EB1), (EA2)(E B2), (FA2)(FB2) 및 (FA1)(FB1)영역으로 8분할 되어 있다.In addition, the second photodetector 320 'is formed in the upper direction of the first photodetector 310', and side beams having a + 1st order diffraction coefficient are focused (E A1 ) (E B1 ), (E It is divided into eight areas of A2 ) (E B2 ), (F A2 ) (F B2 ) and (F A1 ) (F B1 ).
여기서, 상기 제 2 광검출부(320')의 중심 부분에 형성된 (EA2),(EB2) 및 (FA2),(FB2) 광검출 영역은 트래킹 에러 신호가 결상되지 않거나 또는 트래킹 에러 신호에 영향을 적게 받는 광검출 영역으로서, 상기 광검출 영역의 광강도 분포는 회절빔의 사이드빔 중에서 적어도 하나의 사이드빔이 트랙 중심에 집속되지 않는 트랙 피치를 갖는 광디스크에 대한 대물렌즈의 광측 벗어남에 의하여 발생하는 트래킹 에러 오프셋을 보상하는 데 사용된다.Here, in the (E A2 ), (E B2 ), and (F A2 ), (F B2 ) photodetection regions formed at the central portion of the
또한, 제 3 광검출부(330')은 상기 제 1 광검출부(310')의 하측 방향에 형성 되고, -1차 회절계수를 갖는 사이드빔이 집속되는 (IA1)(IB1), (IA2)(I B2), (JA2)(JB2) 및 (JA1)(JB1)영역으로 8분할 되어 있다.Further, the third photodetector 330 'is formed in the lower direction of the first photodetector 310', and the side beams having the -first-order diffraction coefficient are focused (I A1 ) (I B1 ), (I A2 ) (I B2 ), (J A2 ) (J B2 ), and (J A1 ) (J B1 ) are divided into eight areas.
여기서, 상기 제 3 광검출부(330')의 중심 부분에 형성된 (IA2),(IB2) 영역 및 (JA2)(JB2) 광검출 영역은 트래킹 에러 신호가 결상되지 않거나 또는 트래킹 에러 신호에 영향을 적게 받는 광검출 영역으로서, 상기 광검출 영역의 광강도 분포는 회절빔의 사이드빔 중에서 적어도 하나의 사이드빔이 트랙 중심에 집속되지 않는 트랙 피치를 갖는 광디스크에 대한 대물렌즈의 광측 벗어남에 의하여 발생하는 트래킹 에러 오프셋을 보상하는 데 사용된다.Here, the (I A2 ), (I B2 ) and (J A2 ) (J B2 ) photodetection regions formed in the central portion of the
이때, 이때, 광학수단(200)을 통하여 도 10에 도시된 바와 같이 트랙 피치가 1.23㎛인 DVD-RAM 광디스크(400)의 트랙 중심에 일치하는 회절빔의 중심빔 및 사이드빔에 의하여 형성된 광스팟(500)이 제 1, 제 2 및 제 3 광검출부(310'), (320') ,(330')에 각각 집속되는 경우, 광검출 수단(300)은 도12에 도시된 바와 같이 소정 형상으로 분할된 광검출부(310'), (320') ,(330')에 집속되는 회절빔의 중심빔 및 사이드빔의 광강도 분포를 이용한 차동비점수차법(DAD : Differential Astigmatic Detection)을 이용하여 DVD-RAM 광디스크(400)의 포커스 에러 신호를 검출한다.At this time, an optical spot formed by the center beam and the side beam of the diffraction beam coinciding with the track center of the DVD-RAM
(수학식 6)(Equation 6)
포커스 에러 신호(FES) = (A+C)-(B+D) + β〔(EA1+EA2+FB1+FB2+I A1+IA2+JB1+JB2) Focus error signal (FES) = (A + C)-(B + D) + β ((E A1 + E A2 + F B1 + F B2 + I A1 + I A2 + J B1 + J B2 )
- (FA1+FA2+EB1+EB2+JA1+J A2+IB1+IB2)〕-(F A1 + F A2 + E B1 + E B2 + J A1 + J A2 + I B1 + I B2 )]
또한, 광검출 수단(300)은 광검출부(310')(320')(330')에 집속되는 회절빔의 중심빔 및 사이드빔의 광강도 분포를 이용한 차동 푸쉬-풀법(DPP : Differential Push-Pull)에 의하여 DVD-RAM 광디스크(400)의 트래킹 에러 신호를 검출한다.In addition, the
(수학식 7)(Equation 7)
트래킹 에러 신호(TES)=(A+B)-(D+C) - β〔(EA1+EA2+EB1+EB2+I A1+IA2+IB1+IB2) Tracking error signal (TES) = (A + B)-(D + C)-β ((E A1 + E A2 + E B1 + E B2 + I A1 + I A2 + I B1 + I B2 )
- (FA1+FA2+FB1+FB2+JA1+J A2+JB1+JB2)〕-(F A1 + F A2 + F B1 + F B2 + J A1 + J A2 + J B1 + J B2 )】
이때, 상기 광디스크(400)가 DVD-RAM 광디스크에 비하여 좁은 트랙 피치, 보다 구체적으로는 0.74㎛인 트랙 피치가 형성되어 사이드빔이 트랙 중심에 일치하지 않는 DVD±R/RW 광디스크인 경우, 광검출 수단(300)은 0차 회절계수를 갖는 중심심이 집속되는 제 1 광검출부(310')의 광강도 분포를 이용한 비점수차(Astigmatism)에 의하여 DVD±R/RW 광디스크(400)의 포커스 에러 신호를 검출한다.At this time, when the
(수학식 8)(Equation 8)
포커스 에러 신호(FES) = (A+C) - (B+D) Focus error signal (FES) = (A + C)-(B + D)
또한, 광검출 수단(300)은 ±1차 회절계수를 갖는 사이드빔이 집속되는 상기 제 2, 제 3 광검출부(320')(330') 중에서 트래킹 에러 신호가 결상되지 않는 중간 영역, 보다 구체적으로는 (EA2)(EB2), (FA2)(FB2), (IA2)(IB2) 및 (JA2)(JB2)영역의 광강도 분포를 대물렌즈(250)의 광축 벗어남에 따라 발생하는 트래킹 오프셋에 대한 보상용 광강도 분포로 이용하는 수정 푸쉬-풀법(MPP : Modified Push-Pull)에 의하여 DVD±R/RW 광디스크(400)의 트래킹 에러 신호를 검출한다.In addition, the photodetecting means 300 is an intermediate region in which a tracking error signal is not formed in the second and third photodetectors 320 'and 330' in which side beams having a first-order diffraction coefficient are focused, more specifically. (E A2 ) (E B2 ), For compensating for the tracking offset that occurs when the light intensity distribution in the (F A2 ) (F B2 ), (I A2 ) (I B2 ), and (J A2 ) (J B2 ) areas is off the optical axis of the
(수학식 9)(Equation 9)
트래킹 에러 신호(TES) = (A+B)-(C+D)- β〔(EA2+EB2 +IA2+IB2) Tracking error signal (TES) = (A + B)-(C + D)-β ((E A2 + E B2 + I A2 + I B2 )
-(FA2+FB2+JA2+JB2)〕-(F A2 + F B2 + J A2 + J B2 )]
(제 3 실시예)(Third embodiment)
광검출 수단(300)은 광학수단(200)으로부터 입사되는 소정의 회절계수를 갖는 회절빔에 의하여 형성되는 광스팟(500)이 집속되는 곳으로서, 도 13 에 도시된 바와 같이, 제 1 광검출부(310"), 제 2 광검출부(320") 및 제 3 광검출부(330")로 구성되어 있다.The
여기서, 상기 제 1광검출부(310")는 0차 회절계수를 갖는 중심빔이 집속되는 (A1)(B1), (A2)(B2), (D2)(C2) 및 (D1)(C1)영역으로 8분할 되어 있다.Here, the
여기서, 상기 제 1 광검출부(310")의 중심 부분에 형성된 (A2)(B2), 및 (D2)(C2) 광검출 영역은 트래킹 에러 신호가 결상되지 않거나 또는 트래킹 에러 신호에 영향을 적게 받는 광검출 영역으로서, 상기 광검출 영역의 광강도 분포는 사이드빔 중에서 적어도 하나의 사이드빔이 트랙 중심에 집속되지 않는 트랙 피치를 갖는 광디스크에 대한 대물렌즈의 광측 벗어남에 의하여 발생하는 트래킹 에러 오프셋을 보상하는 데 사용된다.Here, the (A2) (B2) and (D2) (C2) photodetection regions formed in the central portion of the
또한, 제 2 광검출부(320")은 상기 제 1 광검출부(310")의 상측 방향에 형성되고, +1차 회절계수를 갖는 사이드빔이 집속되는(EA1)(EB1), (EA2)(EB2
), (FA2)(FB2) 및 (FA1)(FB1)영역으로 8분할 되어 있다.Further, the
여기서, 제 2 광검출부(320")의 중심 영역에 형성된 트래킹 에러 신호가 결상되지 않거나 또는 트래킹 에러 신호에 영향을 적게 받는 (EA2)(EB2) 및 (FA2
) (FB2) 광검출 영역의 광강도 분포는 사이드빔 중에서 적어도 하나의 사이드빔이 트랙 중 심에 집속되지 않는 트랙 피치를 갖는 광디스크에 대한 대물렌즈의 광측 벗어남에 의하여 발생하는 트래킹 에러 오프셋을 보상하는 데 사용된다.Here, (E A2 ) (E B2 ) and (F A2 ) (F B2 ) photodetection in which the tracking error signal formed in the center region of the
또한, 제 3 광검출부(330")은 상기 제 1 광검출부(310")의 하측 방향에 형성되고, -1차 회절계수를 갖는 사이드빔이 집속되는 (IA1)(IB1), (IA2)(I
B2), (JA2)(JB2) 및 (JA1)(JB1)영역으로 8분할 되어 있다.In addition, the
여기서, 제 3 광검출부(330")의 중심 영역에 형성된 트래킹 에러 신호가 결상되지 않거나 또는 트래킹 에러 신호에 영향을 적게 받는 (IA2)(IB2) 및 (JA2
)(JB2) 광검출 영역의 광강도 분포는 사이드빔 중에서 적어도 하나의 사이드빔이 트랙 중심에 집속되지 않는 트랙 피치를 갖는 광디스크에 대한 대물렌즈의 광측 벗어남에 의하여 발생하는 트래킹 에러 오프셋을 보상하는 데 사용된다.Here, (I A2 ) (I B2 ) and (J A2 ) (J B2 ) photodetection in which the tracking error signal formed in the center region of the
이때, 광학수단(200)을 통하여 트랙 피치가 1.23㎛인 DVD-RAM 광디스크의 트랙 중심에 일치하는 회절빔의 중심빔 및 사이드빔에 의하여 형성된 광스팟 (500)이 제 1, 제 2 및 제 3 광검출부(310"),(320"),(330")상에 각각 집속되는 경우, 광검출 수단(300)은 광검출부(310"),(320"),(330")에 집속되는 회절빔의 광강도 분포를 사용하는 차동비점수차법(DAD : Differential Astigmatic Detection)에 의하여 DVD-RAM 광디스크(400)의 포커스 에러 신호를 검출한다.At this time, the first, second and third light spots 500 formed by the center beam and the side beam of the diffraction beam coincident with the track center of the DVD-RAM optical disc having a track pitch of 1.23 mu m through the optical means 200 are provided. When focused on the
(수학식 10)(Equation 10)
포커스 에러 신호(FES) = (A1+A2+C1+C2) - (B1+B2+D1+D2) Focus error signal (FES) = (A1 + A2 + C1 + C2)-(B1 + B2 + D1 + D2)
+ β〔(EA1+EA2+FB1+FB2+IA1 +IA2+JB1+JB2) + β ((E A1 + E A2 + F B1 + F B2 + I A1 + I A2 + J B1 + J B2 )
- (FA1+FA2+EB1+EB2+JA1+J A2+IB1+IB2)〕-(F A1 + F A2 + E B1 + E B2 + J A1 + J A2 + I B1 + I B2 )]
또한, 광검출 수단(300)은 광검출부에 집속되는 중심빔 및 사이드빔의 광강도 분포를 이용하는 차동 푸쉬-풀법(DAD : Differential Phase Detection)에 의하여 DVD-RAM 광디스크(400)의 트래킹 에러 신호를 검출한다.In addition, the
(수학식 11)(Equation 11)
트래킹 에러 신호(TES) = (A1+A2+B1+B2) - (C1+C2+D1+D2) Tracking error signal (TES) = (A1 + A2 + B1 + B2)-(C1 + C2 + D1 + D2)
- β〔(EA1+EA2+EB1+EB2+IA1 +IA2+IB1+IB2) β ((E A1 + E A2 + E B1 + E B2 + I A1 + I A2 + I B1 + I B2 )
- (FA1+FA2+FB1+FB2+JA1+J A2+JB1+JB2)〕-(F A1 + F A2 + F B1 + F B2 + J A1 + J A2 + J B1 + J B2 )】
이때, 상기 광디스크(400)가 DVD-RAM 광디스크에 비하여 좁은 트랙 피치, 보다 구체적으로는 0.74㎛인 트랙 피치가 형성되어 사이드 빔이 트랙 중심에 일치하지 않는 DVD±R/RW 광디스크인 경우, 광검출 수단(300)은 0차 회절계수를 갖는 중 심빔이 집속되는 제 1 광검출부(310")의 광강도 분포를 이용한 비점수차 법(Astigmatism)에 의하여 DVD±R/RW 광디스크의 포커스 에러 신호를 검출한다.At this time, when the
(수학식 12)(Equation 12)
포커스 에러 신호(FES) = (A1 + C1) - (B1 + D1)Focus error signal (FES) = (A1 + C1)-(B1 + D1)
또는, or,
포커스 에러 신호(FES) = (A1+A2+C1+C2) - (B1+B2+D1+D2)Focus error signal (FES) = (A1 + A2 + C1 + C2)-(B1 + B2 + D1 + D2)
또한, 광검출 수단(300)은 ±1차 회절계수를 갖는 사이드빔이 집속되는 상기 제 2 및 제 3 광검출부(320")(330") 중에서 트래킹 에러 신호가 결상되지 않는 중심 영역에 형성된 광검출 영역의 광강도 분포를 대물랜즈(250)의 광축 벗어남에 따라 발생하는 트래킹 오프셋에 대한 보상용으로 사용하는 수정 푸쉬-풀법(MPP : Modified Push-Pull)에 의하여 DVD±R/RW 광디스크(400)의 트래킹 에러 신호를 검출한다.In addition, the
(수학식 13)(Equation 13)
트래킹 에러 신호(TES) = (A1+B1)-(C1+D1) Tracking error signal (TES) = (A1 + B1)-(C1 + D1)
- β〔(EA2+EB2 +IA2+IB2) - (FA2 +FB2+JA2+JB2)〕β ((E A2 + E B2 + I A2 + I B2 )-(F A2 + F B2 + J A2 + J B2 )]
또한, 광검출 수단(300)은 트래킹 에러 신호가 결상되지 않는 상기 제 1, 제 2 및 제 3 광검출부(310"),(320"),(330")의 중심 영역에 형성된 광검출 영역의 광강도 분포를 대물랜즈(250)의 광축 벗어남에 따라 발생하는 트래킹 오프셋에 대한 보상용으로 사용하는 또 다른 수정 푸쉬-풀법(MPP : Modified Push-Pull)에 의하여 DVD±R/RW 광디스크의 트래킹 에러 신호를 또한 검출할 수 도 있다.In addition, the photodetecting means 300 includes a photodetection region formed in the center region of the first, second and
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(수학식 14)(Equation 14)
트래킹 에러 신호(TES) = (A1+A2+B1+B2)-(C1+C2+D1+D2)Tracking error signal (TES) = (A1 + A2 + B1 + B2)-(C1 + C2 + D1 + D2)
- β〔(EA2+EB2 +IA2+IB2) - (FA2 +FB2+JA2+JB2)〕β ((E A2 + E B2 + I A2 + I B2 )-(F A2 + F B2 + J A2 + J B2 )]
여기서, 상기 실시예에서 기술된 광디스크의 포커스/트래킹 에러 신호의 검출은 회절빔의 중심빔 및 사이드빔이 DVD-RAM 광디스크의 트랙 중심에 일치하고 DVD±R/RW 광디스크의 트랙 중심에는 일치하지 않은 상태를 기준으로 설명하고 있으나, 여기에 한정되는 것은 아니고 그 반대의 경우에도 적용될 수 있다는 점에 유의 하여야 한다. Here, the detection of the focus / tracking error signal of the optical disc described in the above embodiment is characterized in that the center beam and the side beam of the diffraction beam coincide with the track center of the DVD-RAM optical disc and not with the track center of the DVD ± R / RW optical disc. Although described based on the state, it should be noted that the present invention is not limited thereto and may be applied to the reverse.
상기한 바와 같이, 본 발명은 상이한 트랙 피치를 갖는 광디스크로부터 입사되는 회절빔의 중심빔 및 사이드빔이 집속되는 광검출 수단 중에서 트래킹 에러 신호가 결상되지 않는 광검출 영역에 집속되는 광분포를 이용하여 대물렌즈의 광축 벗어남에 따른 트래킹 오프셋을 보상한다.
As described above, the present invention utilizes a light distribution focused on a photodetection area in which a tracking error signal is not formed among the photodetectors in which the center beam and side beams of the diffracted beams incident from an optical disk having a different track pitch are focused. Compensate for the tracking offset caused by the deviation of the optical axis of the objective lens.
따라서, 본 발명은 트래킹 에러 신호가 결상되지 않는 광검출 영역의 광분포를 이용하여 대물랜즈의 광축 벗어남에 따른 트래킹 오프셋을 보상함으로써, 상이한 트랙 피치를 갖는 광디스크에 대한 트래킹/포커스 서보 추종을 동시에 수행할 수 있다는 효과를 제공한다.
Therefore, the present invention simultaneously performs tracking / focus servo tracking for optical discs having different track pitches by compensating tracking offsets due to deviations in the optical axis of the objective lens using the optical distribution of the photodetection area where the tracking error signal is not formed. It provides the effect that you can.
여기서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Herein, the present invention described above has been described with reference to preferred embodiments, but those skilled in the art will variously modify the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. And can be changed.
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